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斑彩石色彩之谜:古生物学研究揭示其艳丽成因

时间:2025-11-05 12:58:18 来源:中国新闻网 作者:付子豪

中新网北京11月3日电 (记者 孙自法)在宝石与化石的奇妙世界里,斑彩石以其罕见的艳丽色彩始终吸引着人们的目光。这种色彩斑斓的菊石壳化石,不仅让收藏家为之倾倒,更引发了科学界的持续关注——其色彩究竟从何而来?近日,一项发表于施普林格·自然旗下开放获取学术期刊《科学报告》的古生物学研究,终于揭开了这一谜题。

斑彩石特写

色彩之源:矿物结构与光学的精妙互动

研究团队通过实验证实,斑彩石的炫目光泽源于两个关键因素:一是光线在矿物霰石片层间4纳米级微小间隙的反射作用,二是贝壳珍珠层(又称珍珠母)中统一厚度层的完美分布。这种由霰石片层与少量蛋白质构成的复合结构,此前虽被推测为色彩成因,但始终缺乏实验验证。

斑彩石显微结构

跨物种对比:揭示色彩差异的分子密码

论文通讯作者、日本庆应义塾大学今井宏明教授团队,运用电子显微镜与光学模拟技术,对加拿大阿尔伯塔省斑彩石标本进行了深度解析。通过与马达加斯加菊石化石、鲍鱼壳及鹦鹉螺壳的对比研究,发现所有样本均存在堆叠的霰石片层,但厚度与间隙存在显著差异:

  • 斑彩石:4纳米级间隙实现高效光反射
  • 其他样本:间隙较大或含有机物导致色彩较浅
  • 分层结构:均匀度直接影响色彩饱和度
斑彩石与对比样本

应用前景:开启仿生材料新纪元

这项突破性发现不仅解开了地质史上的色彩之谜,更为材料科学带来启示。研究团队指出,模拟斑彩石的微观结构,有望开发出永不褪色的新型彩色颜料,在艺术创作、工业涂层等领域具有广阔应用前景。正如今井宏明教授所言:"自然界的精妙设计,始终是人类技术创新的重要源泉。"